肿瘤与新生淋巴管课件

L/O/G/O 肿瘤与新生淋巴肿瘤与新生淋巴 管管 2009-10-8 *1 前 言 恶性肿瘤常见的恶性肿瘤常见的 转移方式转移方式 淋巴道 转移 血行 转移 直接 蔓延 Date2 前 言 淋巴道转移是肿瘤细胞扩散的早期特征 之一,是临床分期的评价标准,临床和病 理资料显示,在许多肿瘤中,肿瘤细胞通 过淋巴管转移是最常见的通道,结直肠癌 约50%经淋巴道转移。 近年由于淋巴管内皮细胞特异性标志物 的出现,肿瘤淋巴管生成与淋巴道转移关 系的研究成为肿瘤转移机制的热点。 Date3 主 要 内 容 肿瘤淋巴管特点 淋巴管标记物研究进展 淋巴管生成的分子调节机制 抗肿瘤淋巴管生成的治疗 5 2 3 4 1淋巴系统的结构和功能 Date4 T细胞 B细胞 NK细胞 脾 胸腺 骨髓 壁薄 压力低 沿淋巴管全程分布 淋巴管淋巴管 集合性集合性 淋巴组织淋巴组织 淋巴结淋巴结 淋巴淋巴 细胞细胞 淋巴系统 1.1 淋巴系统的结构特 征 Date5 1.1 淋巴系统的结构特 征 淋巴管与血管超微结构及功能区别 毛细淋巴管是盲端的管道,由一层薄壁,无孔的淋巴内皮细胞 构成 淋巴管内皮细胞比血管内皮细胞有较少紧密连接,从而渗透 性较强 毛细淋巴管基底膜不完整,而且缺乏相应的外膜细胞和平滑 肌细胞覆盖 它们的管腔比血管的管腔宽大,形状更不规则 大的收集淋巴管有平滑肌细胞,能够通过收缩使淋巴液在管 道中推进 淋巴管通过锚丝与细胞外胶质相连接 毛细淋巴管的这些结构特征为肿瘤淋巴道转移提供了比 血管转移更有利的转移通道。 通过锚丝的牵拉，使毛细淋巴管 扩张，导致相邻的毛细淋巴管内 皮细胞间连接开放，形成内皮细 胞间通道。 Date6 1.1 淋巴系统的结构特 征 Pepper等认为 与血管相比,淋巴 管管腔更大,淋巴 液流速低,且和组 织液等同,通过淋 巴管转移更有利 于肿瘤细胞的存 活和转移的形成 Date7 在淋巴结内,淋 巴液同血液循 环相联系,汇成 输出淋巴管之 前,有大约一半 的淋巴液进入 血液循环。 1.2 淋巴系统的功能 淋巴系统是人体最重要 的免疫系统,维持着人 体的免疫监视和免疫调 节作用。淋巴液在进入 血液循环之前,经过一 系列的淋巴结或淋巴器 官,将淋巴细胞和抗原 递呈细胞运送至此,从 而刺激淋巴细胞增殖和 激发人体免疫反应。 淋巴系统 的功能 Date8 1.2 淋巴系统的功能 淋巴流入血液循环系统的生理意义 回收 蛋白质 运输脂肪 和其他营 养物质 防御作用 调节血浆和 组织间液的 液体平衡 12 43 组织间液中的 蛋白质分子不 能通过毛细血 管壁进入血液 ，但比较容易 透过毛细淋巴 管壁而形成淋 巴的组成部分 。每天约有75 200克蛋白质 由淋巴带回血 液，使组织间 液中蛋白质浓 度保持在较低 水平 由肠道吸收的 脂肪80 90是由小肠 绒毛的毛细淋 巴管吸收 每天生成的淋 巴约24升回 到血浆，大致 相当于全身的 血浆量 淋巴流动还可以清 除因受伤出血而进 入组织的红细胞和 侵入机体的细菌， 对动物机体起着防 御作用 Date9 主 要 内 容 肿瘤淋巴管特点 淋巴管标记物研究进展 淋巴管生成的分子调节机制 抗肿瘤淋巴管生成的治疗 5 2 3 4 1淋巴系统的结构和功能 Date10 2.1淋巴管在肿瘤组织中的 分布 以往的研究认为肿瘤外周存在增多、扩张 的淋巴管，肿瘤内部无淋巴管。 最近有研究表明在小肠恶性肿瘤、黑色素 瘤、乳腺癌、胃癌、结直肠癌、膀胱癌的 癌组织内存在微淋巴管、新生淋巴管或淋 巴样迷路, 只是部分处于萎陷状态。 研究表明，较高的淋巴管密度可能是一个 预后不良的重要指标。 Date11 2.1淋巴管在肿瘤组织中的 分布 功能性淋巴管无功能淋巴管 扩张或极度扩张多呈闭索状 大多开放很少开放 多少 数量 管腔 形态 功能 区别 肿瘤周边的淋巴管肿瘤内部的淋巴管 Date12 2.1淋巴管在肿瘤组织中的 分布 肿瘤内部之所以存在无功能性的淋巴 管,可能与下列因素有关: 肿瘤内部缺乏原始瓣膜结构的淋巴管,阻止 、抑制了组织液的摄入及淋巴管功能 不断生长的肿瘤细胞产生机械力,使淋巴管 萎缩、无功能 肿瘤细胞侵袭、破坏淋巴管网,从而只在肿 瘤内部留下淋巴管上皮残迹。 Date13 主 要 内 容 肿瘤淋巴管特点 淋巴管标记物研究进展 淋巴管生成的分子调节机制 抗肿瘤淋巴管生成的治疗 5 2 3 4 1淋巴系统的结构和功能 Date14 3淋巴管标志物研究进 展 与血行转移相比,对淋巴管生成和转移知之 甚少,主要原因是缺乏特异的淋巴管标志物 。 近年由于淋巴管内皮细胞特异性标志物的 出现,才使得肿瘤淋巴管生成与淋巴道转移 关系的研究成为肿瘤转移机制的热点。 Date15 3.1淋巴系统的研究方法进 展 淋巴管注射研究方法 动脉内墨汁-硝酸银溶液注射法 酶组织化学染色方法 免疫组织化学方法 电镜技术 放射性核素示踪技术 淋巴造影 新生淋巴管研究 Date16 3.2理想淋巴管标志物 特点 在淋巴管内皮细胞特异性地表达（阳性标 志物）或不表达（阴性标志物），而不是 依赖于其在淋巴管和血管的表达量差异 表达或不表达于各级淋巴管内皮细胞 表达特异性在病理状态下不会发生改变 在组织学水平易于检测，且在标本处理过 程中较为稳定 利用该标志物在电镜水平也能可靠地将两 种脉管加以区分 迄今为止，完全符合以上标准的 淋巴管标志物不存在，但一些相 对特异性的标志物已应用于淋巴 管生物学及肿瘤淋巴管生物学的 研究中。 Date17 3.3淋巴管内皮特异性标 记物 1 血管内皮生长因子受体-3VEGFR-3 VEGFR-3又称FLT4，是第一个被发现的淋 巴管内皮标记物, 是一种酪氨酸激酶受体， VEGFR-3为VEGF-C和VEGF-D的特异性受体, 也是淋巴管生成的重要调节因子。 目前认为，虽然多数情况下VEGFR-3特异 性地表达于淋巴管内皮细胞，但因其在肿瘤组织 中尚表达于新生的毛细血管，故不适宜单独作为 淋巴管标志物用于肿瘤淋巴管生成的研究。 Date18 3.3淋巴管内皮特异性标 记物 2 淋巴管内皮细胞透明质酸受体-1LYVE- 1 LYVE-1与CD44具有同源性, 是CD44糖蛋白的 同系化合物, 是透明质酸(HA)的一个主要受体,均匀 分布于淋巴管腔面和基底面, 起到从组织摄取透明 质酸盐并转运至淋巴液的作用。当肿瘤组织HA数 量增加时, LYVE-1水平增高,患者预后不良。提示 LYVE-1与肿瘤的浸润和转移有关。 因LYVE-1除分布于淋巴内皮细胞外,还表达于 正常肝血管窦的内皮细胞。因此,用LYVE-1作为淋 巴管的特异标志物还有争议。 Date19 3.3淋巴管内皮特异性标 记物 肾小球足突细胞膜蛋白Podoplanin Podoplanin也称为E抗原，先前认为 它只表达于小淋巴管内皮,目前研究显示皮 肤某些血管内皮细胞也可表达podoplanin, 但其他器官和组织的血管内皮未发现其表达 ,因此认为该蛋白是目前较理想的淋巴管标 志物。 Date20 3.3淋巴管内皮特异性标 记物 4 同源转录因子、淋巴管内皮细胞标志物同 源盒基因Prox-1 Prox-1是从黑腹果蝇Prospero基因中克隆出 的同源基因,它是一种转录因子,可能调控着淋巴内 皮细胞的分化或迁移,在胚胎淋巴管发育中具有重 要作用。 Prox-1在原始静脉内皮细胞的差异性表达与 分化方向有关,表达Prox-1的原始静脉向淋巴管方 向分化,而不表达Prox-1的原始静脉向血管方向分 化。 Date21 3.3淋巴管内皮特异性标 记物 4 同源转录因子、淋巴管内皮细胞标志 物同源盒基因Prox-1 Prox-1可在一些非上皮细胞中出现，所 以须与其他淋巴管上皮细胞的胞质或胞膜标 记物联合使用,才可确定淋巴管的特异性。 移除prox-1基因后,胚胎发育时原始静脉 内皮细胞生成淋巴管过程被阻断,表明prox- 1是淋巴管生成最基本的调控因子。 Date22 3.3淋巴管内皮特异性标 记物 5 桥粒相关转膜糖蛋白 Desmoplakin Desmoplakin是一种表达于细胞间连 接处的桥粒蛋白, 属于细胞骨架连接蛋白 的血小板容素家族成员，它只表达于淋巴 管内皮细胞而不表达于血管内皮细胞,是 一种新的淋巴管内皮标志物。 Date23 3.3淋巴管内皮特异性标 记物 6 单克隆抗体D2-40 D2-40是一种能与M2A特异性结合的单克隆抗体 。 D2-40不同于其它的内皮特异性标记物,如CD31 、CD34和FLI-1等基因产物既表达于淋巴管又表达 于血管,而这个抗体只识别淋巴内皮细胞不识别血管 内皮细胞。 D2-40表达的阳性程度与微淋巴管密度(MLVD) 呈正相关,而MLVD和淋巴结的转移又是肿瘤分期分 级的重要指标,所以D2-40的标记对判断肿瘤恶性程 度有一定的临床意义。 M2A抗原是一种与生殖细胞肿瘤 相关的癌胚抗原，该抗原最初在 生殖细胞肿瘤和胚胎睾丸的精母 细胞表面发现,是一个分子量为 40 000 kD的唾液酸糖蛋白 Date24 3.3淋巴管内皮特异性标 记物 7 其他淋巴内皮标志物 包括5-核苷酸酶、巨噬细胞甘露糖受体、次级 淋巴组织趋化因子D6以及-趋化因子受体等。 目前对上述标志物尚缺乏严格的对比研究,其是 否可作为淋巴管内皮细胞特异性标志物还有待进一 步研究。 Date25 3.3淋巴管内皮特异性标 记物 Date26 主 要 内 容 肿瘤淋巴管特点 淋巴管标记物研究进展 淋巴管生成的分子调节机制 抗肿瘤淋巴管生成的治疗 5 2 3 4 1淋巴系统的结构和功能 Date27 4.1 VEGF家族 血管内皮生长因子家族(vascular endothelial growth factor family，VEGFs)包括VEGF-A 、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E及 血小板生长因子(placenta growth factor， PIGF)，它们具有相似的氨基酸序列，但各自的 调节机制、表达模式以及结合的受体却有很大 不同 VEGF家族调控着血管生成、淋巴管生成、血管 通透性及内皮细胞存活 Date28 4.1 VEGF家族 受体配体表达范围 VEGFR-1 VEGF-A VEGF-B 血管内皮细胞 VEGFR-2 VEGF-A VEGF-C VEGF-D VEGF-E 血管内皮细胞 淋巴管内皮细胞 VEGFR-3 VEGF-C VEGF-D 胚胎早期:血管内皮细胞 胚胎后期及出生后: 淋巴管内皮细胞 Date29 4.1.1 VEGF-C/D VEGF-C/D的结构特点 VEGF-C和VEGF-D是首先被确认能在体内介导 新生淋巴管生长的生长因子。VEGF-C也称血管内皮 生长因子相关蛋白(VRP)，是高度保守的分泌性糖蛋 白，也是首先发现能与VEGFR-3结合的配体。它可 与VEGF-D构成亚群，以前体蛋白原的形式分泌，成 熟的VEGF-C的结构中包含信号序列、N-和C-末端以 及VEGF同源域(VEGF homology domain，VHD) 。 Date30 4.1.1 VEGF-C/D VEGF-C/D的结构特点 VEGF-D，也称c-fos介导的生长因子(c-fos-in-dued growth factor，FIGF)，它与VEGF-C有61%的序列相同 ，也含有VEGF家族所特有的8个保守的半胱氨酸残基以及 富含半胱氨酸的COOH端，两者在人类内皮细胞上结合相 同的受体。 VEGF-D的蛋白水解过程与VEGF-C相似，蛋白水解 的过程也可调节其生物学活性和受体特异性，在淋巴管生 成中发挥作用。但VEGF-D在鼠类仅与VEGFR-3结合，表 明VEGF-D在鼠类和人类中可能有不同的功能，这是与其 它VEGF家族成员不同之处。 Date31 4.1.1 VEGF-C/D VEGF-C/DVEGF-C/D促促 淋巴管生成的淋巴管生成的 作用机制作用机制 4 形成VEGF-C/D- VEGFR-3信号通道 1 肿瘤细胞分泌出 VEGF-C/D无活性的 前蛋白 3 被激活的VEGF-C/D 蛋白与特异性表达于 淋巴管内皮细胞上的 受体VEGFR-3结合 2 此蛋白通过丝氨酸蛋白 纤溶酶等蛋白酶水解作 用去掉C端和N端后形成 VEGF-C/D的活性形式 Date32 4.1.1 VEGF-C/D VEGF-C/DVEGF-C/D促淋巴管生成的作用机制促淋巴管生成的作用机制 VEGF-C/D-VEGFR-3信号通道路可能通过以下转导途径 发挥作用,即VEGF相关蛋白与VEGFR-3L结合后导致 VEGFR-3L磷酸化并激活结联蛋白,使后者的SH2区与 PTB区结合而发生自身磷酸化。磷酸化的结联蛋白可与调 节蛋白Grb2的SH2区结合,并促进Grb2的SH2区与尿嘌呤 核苷酸释放因子SOS结合形成复合体。 此复合体激活Ras信号转导通路,并最终诱导细胞的有丝 分裂途径。导致淋巴管生成、增生、扩张,从而促进恶性 肿瘤细胞向区域淋巴结转移。 肿瘤细胞分泌的VEGF-C和VEGF-D能够对肿瘤间质压产 生重大影响，间质压的增高可能是肿瘤细胞侵入血管和淋 巴循环进行转移的一条重要途径。 Date33 4.1.1 VEGF-C/D VEGF-C/D与恶性肿瘤 在人类许多恶性肿瘤包括甲状腺癌、肺癌、乳 腺癌、胃癌、结直肠癌、子宫颈癌、前列腺癌、皮 肤黑色素瘤、口腔鳞状细胞癌等,肿瘤原发癌组织中 VEGF-C/D的表达与区域淋巴结转移、某些肿瘤的 标志物以及某些特定基因有一定关系。 文献报道,VEGF-C在恶性肿瘤中的表达水平明 显高于良性病变,其表达与一些特异性的肿瘤标志物 如AFP、C-erbB-2、VEGF等也呈正相关。 Date34 4.1.2 其他有关因子 Hsieh等对卵巢癌的研究发现,Her2/neu过表达与 VEGF-C、VEGF-D表达呈正相关。Yang等对乳腺 癌的研究亦有相似结果。某些炎症因子,如IL-1、 TNF-等也可显著上调VEGF-C的表达,间接促进淋 巴管形成。 Prox1-Wigle等发现敲除Prox1基因后,静脉内皮细 胞无法向淋巴内皮细胞定向分化;胚胎发育时以出芽 方式自静脉内皮细胞生成淋巴管的过程受阻;表明 Prox1是淋巴管生成最基本的调控因子。Hong等采 用基因转染等技术也证明, Prox1单一基因即可促成 血管内皮细胞定向分化为淋巴管内皮细胞表型,并称 其为淋巴管生成的“总开关”。 Date35 4.1.2 其他有关因子 Tie2:是首先在血管内皮细胞上发现的一种酪氨酸激酶受 体,以血管生成素为配体,其主要功能是调控血管生成过程 。Veikkola等认为,血管生成素Ang2可作用于淋巴管内皮 细胞上的Tie2受体而促进淋巴管发展和维护其正常生理功 能。 NP2:即neuropilin2,是一种神经蛋白受体。NP2是以与 VEGFR3形成二聚体的方式发挥其调控功能的。Yuan等 研究表明,NP2是维持淋巴管正常形态结构及功能的重要 因素。 另外,还有Net、次级淋巴趋化因子(SLC/CCL21)等多种基 因亦直接或间接参与淋巴管形成的调节。对于不同分子通 道控制淋巴系统发生发展的因子正在进一步深入研究中。 Date36 主 要 内 容 肿瘤淋巴管特点 淋巴管标记物研究进展 淋巴管生成的分子调节机制 抗肿瘤淋巴管生成的治疗 5 2 3 4 1淋巴系统的结构和功能 Date37 5.1 研究现状 随着对肿瘤淋巴管生成的深入研究及 其机制的逐渐明晰,抗肿瘤淋巴管生成 将成为肿瘤治疗的一种新方法。 肿瘤抗淋巴管治疗可分为2种途径:抑 制肿瘤新生淋巴管及阻止已形成的肿 瘤淋巴管。 Date38 靶向肿瘤淋巴管生成 如使用中和性的 抗VEGF-C/D、 VEGFR-2/3抗 体,或通过腺病 毒或腺相关病 毒表达可溶性 的VEGFR-3片 段,或借助小干 扰RNA介导的 基因沉默技术 靶向VEGF-C/ D和其受体 如靶向 PDGF-BB 、FGF、 IGF等生长 因子信号 通路 如BAY 43-9006、 CEP-7055和 PTK787等, 目前这些小 分子抑制剂 正处于临床 试验阶段 阻断VEGF-C /D-VEGFR-3信 号通路 靶向其他 信号通路 VEGFR-2/3激 酶活性的小分 子抑制剂 靶向促炎细胞因 子调节VEGF-C 生成的信号通路 5.2靶向肿瘤淋巴管生成的 策略 阻断VEGF- C /D- VEGFR-3 信号通道可 抑制肿瘤淋 巴管生成及 淋巴管转移 的形成 Date39 5.3阻断VEGF-C/D与VEGFR-3作用的 方法 VEGF-C/D或VEGFR-3 的功能阻断性抗体 可溶性VEGFR-3-Ig 小分子肽抑制剂 前蛋白转化酶抑制剂 基 因 治 疗 迄今研究较 多的用于 阻 断VEGF-C或 VEGF-D与 VEGFR-3相 互作用的主 要方法 可特异性阻断 VEGF-C或VEGF-D 与其受体VEGFR-3的 结合,使VEGFR-3不 能被活化,故淋巴管增 殖、迁移所需的信号 无法进行传导,从而抑 制淋巴管生成。 VEGFR-3-Ig虽 然可与VEGF-C 或VEGF-D结合 ，但无法进行下 游的信号传导， 从而达到抑制肿 瘤淋巴管生成的 作用。 通过反义技术或小分子 RNA干扰技术抑制肿瘤细 胞分泌VEGF-C/VEGF-D 阻止肿瘤淋巴管的生成和 转移。小分子RNA干扰技 术是近年来发展起来的新 技术，并作为一种新的工 具用于肿瘤的治疗研究。 Date40 5.4 中医药治疗 目的:观察收涩类中药对小鼠H22腹水型肝癌细胞血道和淋巴 道 转移的影响 方法:取昆明种小鼠50只，随机分为5组，每组各10只，即阴性 对照组、参一胶囊组、椿皮组、乌梅组和山茱萸组,采用腹水型 肝癌H22瘤株，在小鼠右下肢爪垫内侧皮下注射接种，连续给药 21d后，脱颈椎处死小鼠，观察小鼠实体瘤的瘤重量、抑瘤率、 肺部转移率、淋巴结转移等相关指标的变化情况 结果:乌梅组和山茱萸组的肺部转移结节较模型组明显减少，抑 瘤率明显增加;椿皮、乌梅、山茱萸组的淋巴结转移显著减少。 结论:收涩类中药对H22腹水型肝癌细胞血道及淋巴道两种转移 途径均有一定的抑制作用。 孙静.收涩类中药对小鼠肝癌血道及淋巴道转移的影响.中药新药与临床药理,2008,19(5):347 收涩类中药对小鼠肝癌血道及淋巴道转移的影响 Date41 5.4 中医药治疗 人参皂苷Rg3诱导淋巴管内皮细胞凋亡作用的研究 目的:探讨人参皂苷Rg3(20(R)-Ginsenoside Rg3)对淋巴管内皮细胞的 抑制效应及凋亡诱导作用。 方法:取健康猪的胸导管内皮细胞进行分离、培养;VIII因子对淋巴管内皮 细胞进行鉴定。用含不同浓度人参皂苷Rg3处理淋巴管内皮细胞,采用 MTT法检测药物对细胞的抑制作用,倒置显微镜观察细胞形态学改变 ;Hoechst33258荧光染色检测淋巴管内皮细胞凋亡。 结果:经VIII因子对培养的淋巴管细胞进行鉴定,为典型淋巴管内皮细胞。 随着药物浓度的升高,作用时间的延长,人参皂苷Rg3对淋巴管内皮细胞 的生长抑制率逐渐增高;在人参皂苷Rg3作用下,淋巴管内皮细胞呈凋亡 改变,出现凋亡小体。 结论:人参皂苷Rg3能诱导淋巴管内皮细胞凋亡,抑制淋巴管内皮细胞增 殖。 李晶波.人参皂苷Rg3诱导淋巴管内皮细胞凋亡作用的研究.中医药信息,2009,26(4):22. Date42 5.5 恩度与淋巴管生成 重组人血管内皮抑制素对淋巴管内皮细胞 骨架及淋巴管生成的影响 目的:研究重组人血